随着全球工业的发展, 大量有机污染物排放到水中, 已经威胁到人类健康. 自1972年Fujishima和Honda发现TiO2半导体材料可在光照下分解水以来, 光催化技术作为一种新型污水处理方法引起广泛重视. 近几十年来, 光催化已被广泛研究,已成为水体净化领域最有前途的方法之一. TiO2光催化剂由于具有无毒、耐腐蚀、高稳定和低成本等特点, 在光催化领域受到广泛关注, 是最具有开发前景的光催化材料之一. 然而, TiO2的禁带较宽, 只能吸收仅占太阳光4%的紫外光部分, 这严重限制了TiO2光催化材料对太阳光的有效应用. 最新研究结果表明, 适量缺陷的存在可以拓展TiO2对可见光的响应, 从而通过提高其对太阳光的利用效率来有效提升TiO2的光催化活性. 因此, 研究半导体缺陷与其光催化剂性能的关系, 对于提升光催化污染物降解性能具有重要意义.本工作采用水热法和溶胶-凝胶法分别制备了具有氧缺陷的和无缺陷的TiO2, 用于研究氧缺陷对TiO2光催化活性的影响. 所制备的氧缺陷TiO2纳米材料为浅蓝色, 光的吸收波长向可见光区(~420 nm)拓展. 拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)测试均证明溶胶-凝胶法制备的TiO2中氧空缺位的浓度低于水热合成TiO2的氧空缺位浓度. 光化学测试结果表明, 氧缺陷TiO2在模拟太阳光下的光电流响应增强, 这是由于氧缺陷的引入导致能带隙内出现了新的电子态, 使得禁带宽度变窄. 在光降解亚甲基蓝(MB)的实验中, 氧缺陷TiO2材料表现出更高的光催化活性. 根据密度泛函理论(DFT)计算和荧光光谱测试结果, 讨论了氧缺陷TiO2的光催化机理.